题目
(2.5.5节流膨胀过程)下列过程中,△U为零的是()。A. 理想气体节流膨胀B. 实际气体节流膨胀C. 实际气体绝热可逆膨胀D. 饱和蒸气变为饱和液体
(2.5.5节流膨胀过程)下列过程中,△U为零的是()。
A. 理想气体节流膨胀
B. 实际气体节流膨胀
C. 实际气体绝热可逆膨胀
D. 饱和蒸气变为饱和液体
题目解答
答案
A. 理想气体节流膨胀
解析
考查要点:本题主要考查热力学过程中内能变化(ΔU)的判断,需结合不同过程的特点进行分析。
解题核心思路:
- 明确内能ΔU的决定因素:对于理想气体,内能仅由温度决定;对于实际气体,内能还可能受其他因素影响。
- 分析各选项对应过程的温度变化:若温度不变,则理想气体的ΔU必然为零;实际气体需进一步判断其他因素的影响。
破题关键点:
- 理想气体节流过程:温度保持不变,因此ΔU=0。
- 实际气体节流过程:可能发生温度变化(焦耳-汤姆逊效应),ΔU≠0。
- 绝热过程:ΔU与做功相关,必然不为零。
- 相变过程:温度不变但内能变化(潜热释放),ΔU≠0。
选项分析
A. 理想气体节流膨胀
- 节流过程特点:气体通过节流阀,压强降低,体积膨胀,但温度保持不变。
- 内能判断:理想气体的内能仅由温度决定,温度不变 ⇒ ΔU=0。
B. 实际气体节流膨胀
- 焦耳-汤姆逊效应:实际气体在节流过程中温度可能升高或降低(取决于气体种类和温度)。
- 内能判断:温度变化 ⇒ ΔU≠0。
C. 实际气体绝热可逆膨胀
- 绝热过程特点:Q=0,系统对外做功(W<0)。
- 内能判断:ΔU=W<0 ⇒ ΔU≠0。
D. 饱和蒸气变为饱和液体
- 相变特点:温度不变,但液化释放潜热。
- 内能判断:液态内能低于气态 ⇒ ΔU<0。